企業發佈新產品的事情見過很多了,但企業發佈新定律的事情我還是頭一回見。
2026年5月25日,華為正式發佈了韜(τ)定律,提出以“時間微縮”替代“幾何微縮”的研發思想,顛覆了晶片行業的發展理念,是中國在全球半導體領域首次提出指導產業發展的新原則。
這個定律的威力之大足以顛覆摩爾定律,西方的晶片企業不管願不願意,未來都必須得跟隨,也必須這麼搞,沿著這條技術路線進行研發。
根據華為這次公開宣佈的資料,其準備在今年秋季,也就是幾個月後發佈的新款手機,其晶片的電晶體等效密度將達到238 MTr /平方毫米,約等於台積電3納米的工藝水平。
同時華為還公佈了基於韜(τ)定律的長期技術路線圖,預計到2031年可以把晶片的電晶體密度達到等效於1.4納米製程的水平。
這一消息由華為公佈,人民日報確認並全國通告。
華為究竟是怎麼做到的?韜(τ)定律和摩爾定律有何不同?到底什麼是“時間微縮”,和傳統的晶片堆疊技術有何不同?
相關資料極其複雜,專業術語一籮筐,我看了頭髮暈,挨個去查術語都是啥意思,啃了好長時間終於弄明白了,現在轉化一下,用最直白易懂的語言告訴大家到底是咋回事。
傳統晶片研發遵循的是摩爾定律,大概意思就是在一張固定大小的紙上畫畫,用越來越細的筆去畫,就可以畫出越來越複雜的圖案,承載越來越多的資訊。
從幾百納米的製程到幾十納米,再到幾納米,晶片的進化實際上就是製程的進化,也就是不斷追求更細的筆尖。
但摩爾定律已經到了物理極限,因為到了2納米以下節點時量子隧穿就會開始發威,電子開始不斷無規則的"穿牆",引發晶片內部漏電,導致晶片失去穩定。
其物理臨界點是1.5納米,當電晶體和電晶體之間的絕緣層小於1.5納米的時候,電子會直接大規模穿牆,致使晶片報廢。
而華為這次提出的,是在2031年推出等效於1.4納米製程的晶片,也就是說突破了摩爾定律的理論物理極限1.5納米,卡著這個理論上不可能突破的臨界點去突破的。
怎麼做到的?
以一張紙為例,上面寫滿了字,每一個字就是一個電晶體,傳統晶片的做法是把字寫的越來越小,只要能寫出更小的字,那這張紙上就可以放下更多的資訊。
而堆疊晶片的做法就是把兩張紙黏在一起,這樣可以在字型大小沒有變化的情況下,承載的資訊量也翻倍,但代價是體積翻倍,功耗翻倍,成本翻倍。
而韜(τ)定律的意思,是我們發現系統的運行是靠這張紙裡面不同字之間的資訊交換產生的,但字A和字B的位置可能會距離很遠,通過很長的線路進行連結,通過這些線路進行資訊交換的時候,會產生很大的時間延遲以及很大的能量損耗。
如果我們把這裡面損耗給減少,那就等於提升了晶片的計算效率,從效果上來說比用更小的字計算速度還要快,同時功率不變甚至更低。
這個就是用“時間微縮”去替代“幾何微縮”,所謂時間微縮就是把電晶體和電晶體之間連結通道損耗的時間給減少,也就是“微縮”,去替代單純減少電晶體體積以便於塞下更多電晶體的做法。
實現“時間微縮”的手法,極其複雜,形象比喻的話,大概意思就是我們可以把這張紙給摺疊起來,大幅降低電晶體A到電晶體B之間的物理距離,把晶片從一個2D理念變成3D理念,類似於科幻小說裡說的空間摺疊從而星際穿梭大幅減少距離的思路,只是現實中我們無法實現,但在晶片這個微觀領域可以通過一系列的手法變相實現。
根據華為自己公佈的技術路徑圖,2026年會完成對折1次(雙層),計算效率提升53.5%。2029年會完成對折1.5次(關鍵路徑三層),計算效率提升120%。2031年會完成對折2次(四層),計算效率提升200%,達到等效1.4納米的水平。
之所以摺疊1次之後,計算效率不是翻倍而是只提升了53.5%,那是因為華為沒有把整張紙全部對折,而是只對折了關鍵部分或者說目前有能力對折的部分,從而保證摺疊後不會把“字”給折壞,所以留了很多空白(冗餘設計)沒有對折,等以後技術更強了再慢慢想辦法弄。
傳統晶片中,70%以上的面積和80%以上的功耗都浪費在了互連線上而不是電晶體本身,所以華為這套理念的技術可挖掘空間是非常大的,在“後摩爾時代”為晶片技術的再度進化打開了一條新路,以前從未有人走過的路。
為什麼說歐美晶片公司一定會跟隨這條技術路線?
因為華為的這個韜(τ)定律,對晶片製程是沒有限制的,不管什麼晶片製程都可以用,華為提出的要在2031年實現等效1.4納米的晶片,意思是哪怕中國的晶片製程還停留在目前的水平,華為也能單純依靠“對折”晶片的手法把等效1.4納米的晶片給搞出來。
但如果在這個過程裡,中國的晶片製程出現了提升,“對折”的紙張上寫的字更小更密了,那這個對折技術依然可以用,而且理所當然的會擁有更高的計算效率,也就是說可以更快的研發出1.4納米晶片,或者到時候我們能研發出等效1納米甚至零點幾納米的晶片。
對於歐美晶片廠商來說,這個道理也是一樣的,他們利用現有的先進光刻機,如果採用了華為的技術,可以在目前的基礎上大幅提升晶片性能,不僅能直接打破1.5納米的物理極限,甚至搞出0.5納米的晶片都有可能。
所以歐美晶片廠商是肯定會跟隨這一技術路線的,哪怕只是為了自己賺錢都肯定要跟隨,必跟,不可能不跟。
如果歐美晶片廠商這麼做了,那很顯然對其非常有利,那我們為什麼要告訴他們這件事,這不是“洩密”或者“資敵”麼?
不,公開告知這是陽謀。
因為華為這麼幹已經好多年了,不是今年才想起來這麼幹的,以前雙方的技術差距很大的時候我們確實是保密的,以防歐美廠商發現後突然警醒,導致我們拉進技術差距的努力作廢。
但現在我們經過評估後,認為公開告訴也沒事了,同時可以把這個事情作為陽謀來迫使歐美晶片廠商改變研發方向。
華為提出的這個韜(τ)定律,只是大概說了一個思路,業內人一聽就知道是行得通的,但具體怎麼做,要怎麼設計才能把“紙”給順利對折還不出事,那華為是沒有說的,一切都需要歐美晶片廠商從頭研發,把華為過去七八年走過的路給重新走一遍。
傳統晶片製程已經接近極限,華為這套辦法是目前歐美晶片廠商唯一還能繼續提升晶片能力的辦法,所以歐美晶片廠商必須跟。
但跟,就要掏錢去研發,不僅要把華為過去七八年研發吃過苦全部吃一遍,而且還要吃更多,因為在這條路上華為早就申請了大量的專利,把自己的研究成果都固化了,豎起了一座座專利牆。
華為當初走這條路的時候,這條路是沒人的,是空的,只要找到一條能走的路就可以前行。
但歐美晶片廠商現在如果還想走這條路,那華為走過的路就都不能走了,需要自己重新找一條路,繞開華為的專利牆之後才能走。
很明顯難度要激增幾倍不止,因為最好走的那條路肯定已經被華為走過了。
不想走那麼彎的路,或者找不到新路繞不過去,那就只能來找華為談專利授權了,付費,然後華為拿到這些錢後就擁有了更強的研發力量和更快的研發速度。
而且歐美晶片廠商一旦把大量的資金拿去研發這個“時間微縮”技術,或者拿出錢去購買華為的專利授權,那本來用於晶片研發的資金就變少了,技術再進化的速度就變慢了。
那在晶片製程領域,中美之間拉進的所需的時間就會迅速縮短,因為我們還是原速進步,但歐美變慢了。
這是陽謀,但歐美晶片廠商必須這麼做,因為這麼做最符合歐美晶片廠商自己的利益,如果他們不這麼做而“友商”這麼做了,那他們自己就會被淘汰,畢竟歐美晶片廠商可不止一家。
在這個過程中,中國國產晶片製程的每一次進步,都會導致華為晶片實力的暴增,因為華為的那套對折技術和晶片製程屬於平行的技術進化路線,而且雙方的威力是可以疊加的,且計算效率的提升是乘法疊加不是加法疊加。如果對折提升1倍能力,製程提升1倍能力,那最後出來的晶片能力提升的不是2倍,而是4倍,非常恐怖。
華為現在放出這個韜(τ)定律的資訊,是明著要求歐美晶片廠商改變自己的技術研發路線,重新調整研發資金的分配比例,減少對晶片製程的研發投入,同時準備好向華為繳納專利費,而且還非常確定歐美晶片廠商會不得不這麼幹,沒有第二條路可以選擇。
未來如果大家都走這條“對折”技術路線的話,那中美的晶片廠商可就不是站在同一起跑線了,因為在這個領域雙方拼的是純工程研發實力,沒有任何光刻機的限制,然後中國已經領跑了七八年,積攢了大量經驗和研發工具以及成熟團隊,同時還在這條路上埋了一堆專利牆。
中國當年追趕歐美晶片技術的時候有多難,現在歐美在這條新路上追趕中國就會有多難,晶片領域的先發優勢大的離譜,把所有行業都算上都可以稱得上是最大的那個了。
中國一開始不說,默默先跑了七八年,覺得差不多了,先發優勢已經完全穩固了,專利牆數量也足夠多了,然後才說的,因為現在說不僅不會讓歐美廠商有反超的可能,還可以通過收取專利費讓自己跑的更快。
把以上這些再濃縮成更精煉的資訊,那就是這次華為這次通過國家級平台對外公佈了一個事情,就是今年秋天時候,華為的新手機MATE90搭載的國產晶片,其計算效率約等於3納米晶片,且功耗也類似。
計算效率約等於3納米晶片,功耗也約等於3納米晶片,那這就是3納米晶片。
要檢測也非常簡單,甚至都不用專業工具,因為現在很多手機遊戲設計的極其吃晶片性能,沒有3納米晶片根本開不滿特效的手機遊戲一大把。
到時候把所有特效都打開,不卡頓那就是3納米,玩起來不發燙那就是功耗也類似,鑑定方法就這麼簡單。
而且正式發佈的時間只有三四個月了,也就是說今天這個時間上,樣機甚至首批次產晶片都早已經生產出來了,不然根本來不及秋季發佈。
而首批次產晶片也肯定是已經被國家核實過確實有等效3納米的相關水平了,國家才會發佈華為2031年能發佈等效1.4納米晶片的新聞,這種事可不能開玩笑的,不可能說一家企業自己說什麼然後央視就報什麼,至少得有個差不多才能報。
同時根據中國的“國家傳統”以及華為過去的“歷史行為”,雖然華為說是2029年出二代產品,2031年出三代產品,但實際上基本都會更早,一般都會預留充分的時間以防萬一。
雖然打天津大家內部研究後都覺得只要30個小時,實際上也只花了29個小時,但與會同志一致認為如果要對外報,那還是要報3天的,也只願意在3天這個數字上籤字。 (北風雪林)
